轮胎吊能量回馈系统改造.PDFVIP

轮胎吊能量回馈系统改造 上海沪东集装箱码头有限公司 曹仪明 摘要： 油改电后，轮胎吊能够利用新安装的受电器接收来自高架滑触线的 市电，这为轮胎吊将工作中的重力势能回馈电网创造了必要的条件，本文就 能量回馈装置在轮吊上的应用提出了解决方案及实际应用。 关键词：轮胎吊 能量回馈 1、 引言： 在贯彻科学发展、节能降耗的大背景下，国内集装箱港口行业对集装箱 轮胎式龙门起重机（以下简称轮胎吊）设备进行了油电切换技术改造。改造 后，轮胎吊新增了岸电工作模式，能够利用新安装的受电器接收来自高架滑 触线的市电。与过去采用柴油发电机组的供电方式相比，采用岸电供电模式 的轮胎吊能源消耗更低，能源利用率更高。与此同时，供电方式的改变也为 轮胎吊将工作中的重力势能回馈电网创造了必要的条件，为进一步降低轮胎 吊作业能耗提供了可能。 2、 原轮胎吊电控系统简介： 我们知道对于提升类势能负载，重物在下放过程中存在较大的势能，在 电力拖动系统中，处理此能量主要有两种途径，一种是通过能耗制动的方式 将能量通过电阻转化为热能消耗掉，另一种则通过回馈制动的方式将能量反 馈回供电端。 目前，在国内港口普遍使用的轮胎吊因采用柴油发电机组供电的缘故， 其电控系统一般均采用能耗制动的制动方式。在重物下放过程中，其起升机 构产生的势能是通过变频器直流环节的泄能电阻消耗掉。具体如下图所示： 在此系统中，三相交流电经起升变频器的三相整流桥整流后给整个驱动 系统提供电力。当起升机构在下降或系统在减速时，处在发电状态的电动机 将对直流母线进行充电，使母线电压逐渐升高。为了保护直流母线电容不被 过高的电压击穿，当母线电压大于设定值时，连接于直流母线上的制动单元 动作，将多于的能量释放到能耗电阻上，以钳制母线电压实现能耗制动。 3、 轮胎吊能量回馈系统改造方案： 轮胎吊油改电后，轮胎吊的供电模式由原来单一的柴油发电机组供电变 为能在柴油发电机组和市电间自由切换的模式。为了使轮胎吊在原柴油发电 机供电模式下也能正常运行，在制定方案时我们保留了原来的能耗制动电控 系统，仅在原直流母线侧新安装了一套能量回馈装置，以实现能量回馈的功 能。接线示意图如下： 三相输入 直流母线 R. S .T P+ N- R. S .T P+ N- R. S .T P+ N- 起升变频 大车变频 小车变频 器 P+ N- 器 器 P+ N- 能量回馈 制动单元 装置单元 输出 U V W U V W U V W R . S . T 电 抗 器 M M M 具体工作原理为：在岸点工作模式时，新安装的能量回馈装置自动获取 并监测直流母线电压。当母线电压升高达设定值时，能量回馈装置驱动内部 IGBT 将直流母线上电能逆变为交流电回馈给滑触线电网，以实现回馈制动。 为了对制动单元与能量回馈装